■ 文/許 娟 劉 凱 劉 玥

社會保障、社會養(yǎng)老服務(wù)成為提升民生質(zhì)量的關(guān)鍵突破口。過去，“老有所養(yǎng)”已經(jīng)成為中國社會保障體系中的普遍共識。如今，高質(zhì)、高效、高附加值的養(yǎng)老服務(wù)在新一輪的數(shù)字變革中已經(jīng)成為傳統(tǒng)公共政府轉(zhuǎn)型數(shù)字化政府管理關(guān)注的焦點。

虛擬數(shù)字人在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用現(xiàn)狀

虛擬數(shù)字人在VR 領(lǐng)域展現(xiàn)了很強的表現(xiàn)力和交互深度，提供了豐富的沉浸式體驗。

在虛擬試衣間場景中，虛擬數(shù)字人作為用戶的化身，將用戶的身體參數(shù)和外觀特征表現(xiàn)在虛擬空間中。例如，服裝品牌Zara 的虛擬試衣技術(shù)通過高精度3D 掃描和建模，使用戶可以在線上直觀地了解試穿服裝的效果。

在在線游戲中，虛擬數(shù)字人運用運動捕捉和渲染技術(shù)確保玩家融入游戲世界并可以自由交互。在VR 游戲《節(jié)奏空間》中，玩家的動作都能被及時有效地映射到虛擬世界中，游戲可玩性也大大提升。

在模擬培訓(xùn)中，虛擬數(shù)字人則扮演著老師的角色。以航空培訓(xùn)為例，虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助初學(xué)者進行飛行訓(xùn)練。通過機器學(xué)習(xí)和語言處理技術(shù)的結(jié)合，虛擬教練會根據(jù)初學(xué)者的操作給出反饋。

在虛擬社交平臺的交流中，如Meta 的虛擬協(xié)作辦公平臺Horizon Workrooms，通過VR 設(shè)備和身體運動捕捉，虛擬數(shù)字人為遠(yuǎn)程溝通開辟了新維度。

在這些應(yīng)用中，虛擬數(shù)字人融合了多種科技精華，如3D 建模和渲染技術(shù)、人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)、運動捕捉和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，從其提供的有效體驗也可以看出發(fā)展的必要性。

技術(shù)挑戰(zhàn)與實踐需求

在虛擬數(shù)字人技術(shù)的實踐需求中，相關(guān)人士也遇到了技術(shù)挑戰(zhàn)。

從零售領(lǐng)域的應(yīng)用來看，3D 建模技術(shù)至關(guān)重要。例如，在運動用品品牌阿迪達斯的虛擬試衣項目中，3D 建模技術(shù)能夠捕捉用戶數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)化為虛擬形象，然后通過材質(zhì)渲染和光影處理，將試穿衣物呈現(xiàn)在虛擬形象上。在這一過程中，圖形處理單元（GPU）的計算能力和渲染算法的優(yōu)化很關(guān)鍵。

在在線游戲領(lǐng)域，用戶期待的是實時交互和高自由度。在跨平臺多人VR 社交游戲Rec Room中，虛擬數(shù)字人需要在多人在線虛擬世界中進行交互。這要求良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸和運動同步算法。通過部署新的服務(wù)器架構(gòu)，優(yōu)化動作數(shù)據(jù)的壓縮和傳輸算法，游戲能實現(xiàn)低延遲交互。

進入虛擬社交平臺，虛擬數(shù)字人的表達和語言處理能力有更高標(biāo)準(zhǔn)。例如，在VRChat 平臺中，用戶希望能用動作、表情以及語言進行交流。表情捕捉和語音信號處理對提高真實性非常關(guān)鍵。

在模擬培訓(xùn)中，虛擬數(shù)字人扮演起“虛擬教練”的角色，其任務(wù)包括引導(dǎo)、演示和通過智能化的方式提升學(xué)員的體驗。動態(tài)的知識圖譜與智能推薦算法成了關(guān)鍵工具，虛擬教練利用知識圖譜捕捉并理解學(xué)員學(xué)習(xí)狀態(tài)并給出反饋。

在醫(yī)學(xué)手術(shù)培訓(xùn)中，虛擬教練分析學(xué)員在模擬手術(shù)中的操作路徑是否科學(xué)、是否遵循了手術(shù)規(guī)范，并推導(dǎo)出學(xué)員可能遇到的困惑和難點，進而虛擬教練能夠給出相應(yīng)的建議。在各學(xué)習(xí)節(jié)點，虛擬教練記錄學(xué)員的軌跡，并進行匯總分析，形成學(xué)員的畫像。例如，通過分析學(xué)員的操作習(xí)慣、犯錯類型、停留時間等多維度數(shù)據(jù)，虛擬教練刻畫出學(xué)員的學(xué)習(xí)特點和學(xué)習(xí)需求。基于學(xué)習(xí)畫像，智能推薦算法挖掘?qū)W員的需求偏好。在新的模擬訓(xùn)練中，虛擬教練通過調(diào)整難度、變更內(nèi)容、優(yōu)化反饋策略等方式滿足學(xué)員的學(xué)習(xí)需求，幫助他們掌握技能。在教學(xué)中，虛擬教練向?qū)W員推薦輔助學(xué)習(xí)材料，如學(xué)習(xí)視頻、專業(yè)文章或訓(xùn)練內(nèi)容。內(nèi)容基于學(xué)員的進度、興趣點和知識盲點，幫助學(xué)員獲取知識補充和延伸閱讀。

整個教學(xué)過程在保障學(xué)員隱私的前提下進行。虛擬教練的建議和反饋源于算法的精準(zhǔn)分析。這樣既確保了教學(xué)過程的智能化和個性化，同時也尊重了學(xué)員的隱私。

虛擬數(shù)字人應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，不同場景對其表現(xiàn)力、交互能力以及智能水平提出了不同的需求。相關(guān)人士應(yīng)在各種技術(shù)挑戰(zhàn)中進行實踐，找到有效的路徑，推動虛擬數(shù)字人在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用發(fā)展。

特定應(yīng)用場景實踐

在Zara 的虛擬試衣間項目中，為了滿足用戶的線上購物體驗，虛擬數(shù)字人技術(shù)有著自然交互的使命。此挑戰(zhàn)并非易事，這需要在虛擬空間中再現(xiàn)顧客形象，在保證視覺效果的前提下實現(xiàn)3D 試衣。同時，要保證衣服的材質(zhì)和樣式與現(xiàn)實無二。

在Zara 虛擬試衣間的制作中，技術(shù)團隊以3D 建模技術(shù)作為開端，顧客的虛擬模型通過體型掃描技術(shù)生成。然后是服飾的建模。技術(shù)團隊將服飾進行3D 掃描，對不同材質(zhì)進行貼圖和材質(zhì)渲染處理，服飾的視覺表現(xiàn)能夠接近真實世界的效果。光影處理也被引入，確保服飾展現(xiàn)出相應(yīng)的視覺效果。該項目采用了實時渲染技術(shù)。通過GPU 和渲染算法，技術(shù)團隊實現(xiàn)了實時圖形渲染，即便是在復(fù)雜的光影和動畫效果下，依然能夠提供流暢的體驗。

在與用戶互動方面，該項目應(yīng)用了語音識別和語言處理技術(shù)。顧客可以與虛擬數(shù)字人進行語言交流，詢問服飾相關(guān)信息，獲取搭配建議。通過自然語言處理模型，虛擬數(shù)字人能夠給出反饋，豐富線上試衣體驗。為了實現(xiàn)自然的交互體驗，團隊還引入了手勢識別和眼球追蹤技術(shù)。虛擬數(shù)字人能夠?qū)崟r捕捉和響應(yīng)用戶的手部動作和視線的移動，增強了交互的自然友好度。

Zara 虛擬試衣間展示了虛擬數(shù)字人技術(shù)在商業(yè)中的應(yīng)用。此過程中，多種技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，很好地應(yīng)對了虛擬試衣中的技術(shù)挑戰(zhàn)，為顧客帶來了更好的體驗，展現(xiàn)出其在零售領(lǐng)域的潛力。

性能提升策略及實施效果

●性能提升策略設(shè)計

在Zara 虛擬試衣間中，技術(shù)團隊通過運行與觀察，設(shè)計了性能提升策略，聚焦在提高渲染效率、增強交互自然性以及優(yōu)化虛擬環(huán)境的穩(wěn)定性上。

一是GPU 加速與優(yōu)化算法融合：在渲染過程中引入圖形處理技術(shù)，同時優(yōu)化渲染算法，提高渲染的效果。

二是交互自然性的增強：細(xì)化虛擬數(shù)字人的動畫及響應(yīng)邏輯，優(yōu)化語言模型，讓其與顧客的交互流暢自然。

三是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化：對虛擬試衣間中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸進行優(yōu)化，應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)不佳的狀況。

●策略實施和效果分析

策略確定后，團隊進入實施階段。首先是測試這些優(yōu)化策略，確保在運行中能夠達到預(yù)期的效果。

渲染效率借助GPU 加速和算法的優(yōu)化，如利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的預(yù)測模型來進行渲染，降低了渲染過程的計算負(fù)擔(dān)，保證了圖形質(zhì)量和渲染的效率。

在人機交互中，語音識別模型和多模態(tài)輸入（如手勢、表情等）的引入增強了虛擬數(shù)字人的交互自然性。在語音交互上，對話管理系統(tǒng)與機器學(xué)習(xí)模型融合，使虛擬數(shù)字人能夠理解并回應(yīng)用戶的問題與要求。

通過新的數(shù)據(jù)壓縮算法和數(shù)據(jù)傳輸策略，3D模型的數(shù)據(jù)和虛擬試衣間的動態(tài)交互數(shù)據(jù)都得到壓縮和優(yōu)化，虛擬試衣間在較差的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下也能流暢運行。

在Zara 虛擬試衣間項目中，虛擬數(shù)字人技術(shù)效果顯著。項目成功地帶給顧客更好的虛擬試衣體驗。通過GPU 加速、渲染算法的優(yōu)化、交互自然性的增強，以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木?xì)化管理，虛擬數(shù)字人能在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中為客戶提供更好的體驗，客戶也增強了對品牌的忠誠度和認(rèn)同感。

虛擬數(shù)字人技術(shù)已在虛擬試衣間項目中展現(xiàn)出實用價值，在虛擬游戲、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域，可以將Zara 虛擬試衣間項目的經(jīng)驗進行遷移和應(yīng)用

隨著技術(shù)的進步，虛擬數(shù)字人的表達和互動更加多樣。未來的實踐和研究可以更加注重多樣的虛擬體驗，如增強虛擬數(shù)字人的交互能力、提供個性化的服務(wù)來滿足用戶的需求。

然而隨著虛擬數(shù)字人技術(shù)的廣泛應(yīng)用，用戶的隱私信息將成為一個重要的議題。因此，需要加強安全與隱私保護，如開發(fā)更安全的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、設(shè)計更合理的數(shù)據(jù)加密和認(rèn)證機制等。